UNIVERSIDADE FEDERAL DE VIÇOSA

PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM GENÉTICA E MELHORAMENTO

SEMINÁRIO DE TEMA LIVRE

Prelecionista: Nicola Vergara Lopes Serão

Orientadora: Simone Eliza Facioni Guimarães

GENÔMICA NUTRICIONAL E A INDÚSTRIA DE ALIMENTOS

Com as publicações dos primeiros rascunhos do genoma humano em 2001, avanços significativos têm sido observados na caracterização de processos biológicos a nível molecular, definindo quais genes são induzidos ou reprimidos (o transcriptoma), que proteínas são produzidas (o proteoma) e como essas proteínas influenciam processos metabólicos (o metaboloma). Assim, novos estudos têm revelado de que maneira o ambiente modifica esses eventos moleculares e como o genótipo pode ser usado para predizer o fenótipo, controlando-se parte do ambiente. Neste contexto, existe uma grande preocupação em elucidar a natureza interativa dos fatores genômicos, dietéticos e de ambiente, e como essas interações influenciam respostas imunes. Um dos focos da genômica nutricional é entender como dietas e seus componentes afetam a expressão gênica e como essas mudanças influenciam a expressão e modificação de proteínas, o metabolismo, e, principalmente, a saúde (Nutrigenômica). O outro é o entendimento de como a variabilidade genética modifica a resposta fisiológica de um indivíduo à dieta e como isso pode influenciar seus parâmetros clínicos (Nutrigenética).

No setor de alimentos, a genômica nutricional atua na definição de modelos de produção animal e vegetal, para maximizar sua quantidade e a resistência a doenças e modificando sua composição para melhorar qualidades nutricionais que são importantes para a saúde humana. Sua aplicação ainda inclui a identificação de sinais dietéticos que atuam na resposta imune, eliminando a necessidade do uso de antibióticos em alimentação animal. Embora transgenia não seja bem aceita para produção de alimentos de origem animal, na área vegetal possui um espaço para utilização, sendo uma das ferramentas a serem usadas na melhoria nutricional dos alimentos. Primeiramente, a produção de plantas transgênicas era dada por razões agro-econômicas (resistência a herbicidas e patógenos). Recentemente, tem-se dado mais foco na melhoria das qualidades nutricionais das plantas. Um bom exemplo é o arroz dourado, uma linhagem de arroz modificada que produz β–caroteno (pró-vitamina A) no endosperma, designada como uma solução biotecnológica para a solução do problema de deficiência de vitamina A. Na produção animal, os pesquisadores têm focado na interação dos fatores genéticos com a dieta, como a suplementação de óleo vegetal com altos teores de ácido linoléico e/ou linolénico em dietas para vacas leiteiras, o que aumenta os níveis de ácido linoléico conjugado cis-9 e trans-11, agentes anticancerígenos, no leite.

O processamento de alimentos possui várias etapas que influenciam o resultado do produto final. O entendimento da base molecular destas etapas é importante para a melhoria das técnicas de produção. Brócolis, um dos mais populares vegetais, possui tempo de prateleira muito curto, amarelando e perdendo turgor poucos dias após a colheita. Este evento é comparado a senescência de folhas, e seus fatores genéticos e ambientais estão sendo estudados. A genômica pode ser usada na segurança alimentar, avaliando a segurança dos componentes alimentares e na detecção de microorganismos que podem ser prejudiciais a saúde humana. Assim como na validação de produtos de origem animal e vegetal, evitando fraudes e assegurando a qualidade do produto.

A nutrição é um fator determinante para o desenvolvimento de doenças, logo a dieta atua no controle das condições normais de saúde. Na indústria moderna de alimentos, seus produtos já possuem enriquecimento de vitaminas e minerais, suprindo a necessidade destes e praticamente erradicando diversos distúrbios. O entendimento de como alimentos e seus componentes modulam a saúde é o conhecimento principal para o desenvolvimento de alimentos funcionais. Embora 99,9% da seqüencias de DNA humano sejam idênticas, o 0,1% de diferença entre dois indivíduos possui grande significância biológica. É possível verificar a diferença na resposta de ingestão de alimentos pobres em colesterol, onde os níveis de LDL no plasma variam bastante entre indivíduos. Em alguns casos, existe a interação entre a dieta e um único gene, como no caso do gene MTHFR relacionado com níveis de homocisteína no plasma, e no gene da Lactase, onde um SNP está associado à persistência/não-persistência de lactase em indivíduos. Estes e outros resultados levam ao desenvolvimento de testes nutrigenéticos, para verificação desses polimorfismos e elaboração da chamada “nutrição personalizada”.

Embora a ciência da genômica nutricional ainda esteja imatura, ela já está influenciando múltiplos aspectos da cadeia alimentar, além de já estar sendo vista com bons olhos pelos setores econômicos. Com o tempo, a genômica nutricional deve acelerar o desenvolvimento de alimentos funcionais e estender o conhecimento e o entendimento das interações gene-dieta, o ponto chave para o desenvolvimento da nutrição personalizada.

Literatura Consultada

BROWN, L.; VAN DER OUDERAA, F. Nutritional genomics: food industry applications from farm to fork. British Journal of Nutrition, 97(6):1027-35, 2007.

FURLAN, L.R; FERRAZ, A.L.J.; BORTOLOSSI, J.C.B. A genômica funcional no âmbito da produção animal: estado da arte e perspectivas. Revista Brasileira de Zootecnia, v.36, suplemento especial, p.331-341, 2007.

SALTER, A.M.; TARLING, E.J. Regulation of gene transcription by fatty acids. Animal, 1:9, pp. 14–1320, 2007.